콘크리트 배합제 - 감수제

콘크리트 등에 특별한 성질을 주기 위해 반죽 혼합 또는 반죽 혼합 중에 가해지는 시멘트, 물, 골재, 섬유질재 이외의 재료를 총칭해서 혼화 재료(Admixture)라고 합니다. 혼화 재료에 대한 자세한 설명은 다음을 참고하시기 바랍니다.

 

여기서는 감수제의 원리를 살펴보겠습니다.

 

감수제

감수제(Water reducing agent/admixture)는 콘크리트 등의 단위수량을 증가시키지 않고 워커빌리티를 좋게 하거나 워커빌리티를 변화시키지 않고 단위수량을 감소시키기 위해 사용하는 혼화제(KS L 2560 참조)를 말합니다. 말 그대로 물(단위수량)을 덜 쓰기 위해 첨가하는 약품입니다.

 

콘크리트의 강도 및 내구성에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 물-결합재비입니다. 물(단위수량)의 사용량이 증가할수록 콘크리트 내부에 공극이 많이 발생할 수 밖에 없습니다. 이 내부 공극이 많아지면  콘크리트의 강도가 떨어지고, 건조수축도 커지는 것 뿐 아니라 내구성에도 악영향을 미치게 됩니다. 따라서 단위수량을 줄이면 콘크리트 품질 측면에서 매우 좋아지게 됩니다. 그리고 고강도콘크리트를 제조하려면 단위수량을 줄여야만 합니다.

 

감수제는 보통 음,양 이온계 감수제를 많이 사용합니다. 

 

 

시멘트 입자는 물 속에서 잘 퍼지지 않고 뭉쳐있는데 감수제는 시멘트 입자를 분산시키는 작용을 하게 됩니다. 감수제를 물에 넣으면 음이온과 양이온으로 분리되면서 시멘트 입자에 음이온 입자가 흡착됩니다. 음이온끼리는 서로 반발력이 작용하기 때문에 결국 시멘트 입자가 분산되게 됩니다.

 

감수제는 AE제와 함께 쓰기도 하는데 AE 감수제(Air entraining and water reducing agent/admixture)라고 합니다. AE제와 감수제의 효과를 동시에 나타내는 혼화제(KS L 2560 참조)입니다. AE감수제를 쓰면 단위수량을 10∼15% 정도 덜 쓰더라도 동일한 반죽질기를 얻을 수 있습니다. AE제의 볼베어링 작용에 의한 감수효과와 감수제의 분산효과가 더해지면서 효과가 높아지는 것이죠.

 

감수제의 성능을 높인 것으로 고성능 감수제(High-range water-reducing agent)가 있습니다. 이것은 감수제의 일종으로 소요의 워커빌리티를 얻기 위해 필요한 단위수량을 대폭 감소시키고 유동성을 크게 증진시키며 시멘트를 효과적으로 분산시킬 목적으로 사용하는 혼화제입니다. 고강도콘크리트를 제조할 때 사용하게 됩니다.

 

콘크리트의 고강도화가 목적이 아니라 작업성능이 더 우수한 콘크리트를 제조하기 위한 목적으로 사용할 때는 유동화제(Plasticizer)라고 부릅니다.  주로 콘크리트의 유동성을 증대시키기 위하여 미리 혼합된 콘크리트에 첨가하여 사용하게 됩니다.

 

경화촉진제

겨울철에는 온도가 낮아 시멘트의 수화반응이 지연되기 때문에 콘크리트가 경화하는데 시간이 많이 걸리게 됩니다. 이 때 거푸집을 빨리 탈형하려면 경화를 촉진할 필요가 있는데 이 때 사용하는 혼화제가 경화촉진제입니다. 즉 경화 촉진제(Accelerator/ Accelerating agent/ Accerlerating admixture)는 시멘트의 수화 반응을 촉진시키고 초기 재령의 강도를 크게 하기 위해 사용하는 혼화제입니다.

 

염화칼슘이나 염화마그네슘이 수화반응을 촉진하는 작용을 하지만 염화물 이온은 철근을 부식시킬 우려가 있기 때문에 주의해야 합니다.

 

반대로 응결지연제(Retarding agent/admixture)는 시멘트의 수화 반응을 지연시켜 응결에 필요한 시간을 길게 하기 위해 사용하는 혼화제입니다. 레미콘 운반시간이 긴 경우나 서중콘크리트의 발열 억제 등을 위해 사용할 수 있습니다.